Полное руководство. С# 4.0
Шрифт:
При выполнении этой программы получается следующий результат. Герберт Шилдт, Полный справочник по C# 4.0, (с) 2010 Член book2.Title пуст. Структура bоок2 теперь содержит: Олдос Хаксли, О дивный новый мир, (с) 1932 Красный шторм
Как демонстрирует приведенный выше пример программы, структура может быть инициализирована с помощью оператора new для вызова конструктора или же путем простого объявления объекта. Так, если используется оператор new, то поля структуры инициализируются конструктором, вызываемым по умолчанию (в этом случае во всех полях устанавливается задаваемое по умолчанию значение), или же конструктором, определяемым пользователем. А если оператор new не используется, как это имеет место для структуры bоок3, то объект структуры не инициализируется, а его поля должны быть установлены вручную
Когда одна структура присваивается другой, создается копия ее объекта. В этом за ключается одно из главных отличий структуры от класса. Как пояснялось ранее в этой книге, когда ссылка на один класс присваивается ссылке на другой класс, в итоге ссылка в левой части оператора присваивания указывает на тот же самый объект, что и ссылка в правой его части. А когда переменная одной структуры присваивается переменной другой структуры, создается копия объекта структуры из правой части оператора при сваивания. Рассмотрим в качестве примера следующую программу. // Скопировать структуру. using System; // Определить структуру. struct MyStruct { public int x; } // Продемонстрировать присваивание структуры. class StructAssignment { static void Main { MyStruct a; MyStruct b; a.x = 10; b.x = 20; Console.WriteLine("a.x {0}, b.x {1}", a.x, b.x); a = b; b.x = 30; Console.WriteLine("a.x {0}, b.x {1}", a.x, b.x); } }
Вот к какому результату приводит выполнение этой программы. а.х 10, b.x 20 a.x 20, b.x 30
Как показывает приведенный выше результат, после присваивания а = b;
переменные структуры а и b по-прежнему остаются совершенно обособленными, т.е. переменная а не указывает на переменную b и никак не связана с ней, помимо того, что она содержит копию значения переменной b. Ситуация была бы совсем иной, если бы переменные а и b были ссылочного типа, указывая на объекты определенного клас са. В качестве примера ниже приведен вариант предыдущей программы, где демон стрируется присваивание переменных ссылки на объекты определенного класса. // Использовать ссылки на объекты определенного класса. using System; // Создать класс. class MyClass { public int x; } // Показать присваивание разных объектов данного класса. class ClassAssignment { static void Main { MyClass a = new MyClass; MyClass b = new MyClass; a.x = 10; b.x = 20; Console.WriteLine("a.x {0}, b.x {1}", a.x, b.x); a = b; b.x = 30; Console.WriteLine("а.х {0}, b.x {1}", a.x, b.x); } }
Выполнение этой программы приводит к следующему результату. а.х 10, b.x 20 а.х 30, b.x 30
Как видите, после того как переменная b будет присвоена переменной а, обе пере менные станут указывать на один и тот же объект, т.е. на тот объект, на который перво начально указывала переменная b. О назначении структур
В связи с изложенным выше возникает резонный вопрос: зачем в C# включена структура, если она обладает более скромными возможностями, чем класс? Ответ на этот вопрос заключается в повышении эффективности и производительности про грамм. Структуры относятся к типам значений, и поэтому ими можно оперировать непосредственно, а не по ссылке. Следовательно, для работы со структурой вообще не требуется переменная ссылочного типа, а это означает в ряде случаев существенную экономию оперативной памяти. Более того, работа со структурой не приводит к ухуд шению производительности, столь характерному для обращения к объекту класса. Ведь доступ к структуре осуществляется непосредственно, а к объектам — по ссылке, поскольку классы относятся к данным ссылочного типа. Косвенный характер доступа к объектам подразумевает дополнительные издержки вычислительных ресурсов на каждый такой доступ, тогда как обращение к структурам не влечет за собой подобные издержки. И вообще, если нужно просто сохранить группу связанных вместе данных, не требующих наследования и обращения по ссылке, то с точки зрения производи тельности для них лучше выбрать структуру.
Ниже приведен еще один пример, демонстрирующий применение структуры на практике. В этом примере из области электронной коммерции имитируется запись транзакции. Каждая такая транзакция включает в себя заголовок пакета, содержащий номер и длину пакета. После заголовка следует номер счета и сумма транзакции. Заго ловок пакета представляет собой самостоятельную единицу информации, и поэтому он организуется в отдельную структуру, которая затем используется для создания за писи транзакции или же информационного пакета любого другого типа. // Структуры удобны для группирования небольших объемов данных. using System; // Определить структуру пакета. struct PacketHeader { public uint PackNum; // номер пакета public ushort PackLen; // длина пакета } // Использовать структуру PacketHeader для создания записи транзакции // в сфере электронной коммерции. class Transaction { static uint transacNum = 0; PacketHeader ph; // ввести структуру PacketHeader в класс Transaction string accountNum; double amount; public Transaction(string acc, double val) { // создать заголовок пакета ph.PackNum = transacNum++; ph.PackLen = 512; // произвольная длина accountNum = acc; amount = val; } // Сымитировать транзакцию. public void sendTransaction { Console.WriteLine("Пакет #: " + ph.PackNum + ", Длина: " + ph.PackLen + ",\n Счет #: " + accountNum + ", Сумма: {0:C}\n", amount); } } // Продемонстрировать применение структуры в виде пакета транзакции. class PacketDemo { static void Main { Transaction t = new Transaction("31243", -100.12); Transaction t2 = new Transaction("AB4655", 345.25); Transaction t3 = new Transaction("8475-09", 9800.00); t.sendTransaction; t2.sendTransaction; t3.sendTransaction; } }
Вот к какому результату может привести выполнение этого кода. Пакет #: 0, Длина: 512, Счет #: 31243, Сумма: ($100.12) Пакет #: 1, Длина: 512, Счет #: АВ4655, Сумма: $345.25 Пакет #: 2, Длина: 512, Счет #: 8475-09, Сумма: $9,800.00
Структура PacketHeader оказывается вполне пригодной для формирования заго ловка пакета транзакции, поскольку в ней хранится очень небольшое количество дан ных, не используется наследование и даже не содержатся методы. Кроме того, работа со структурой PacketHeader не влечет за собой никаких дополнительных издержек, связанных со ссылками на объекты, что весьма характерно для класса. Следовательно, структуру PacketHeader можно использовать для записи любой транзакции, не сни жая эффективность данного процесса.
Любопытно, что в С++ также имеются структуры и используется ключевое слово struct. Но эти структуры отличаются от тех, что имеются в С#. Так, в C++ структура относится к типу класса, а значит, структура и класс в этом языке практически равно ценны и отличаются друг от друга лишь доступом по умолчанию к их членам, которые оказываются закрытыми для класса и открытыми для структуры. А в С# структура от носится к типу значения, тогда как класс — к ссылочному типу. Перечисления
Перечисление представляет собой множество именованных целочисленных констант. Перечислимый тип данных объявляется с помощью ключевого слова enum. Ниже при ведена общая форма объявления перечисления: enum имя {список_перечисления};
где имя — это имя типа перечисления, а список_перечисления — список идентифи каторов, разделяемый запятыми. В приведенном ниже примере объявляется перечисление Apple различных сортов яблок. enum Apple { Jonathan, GoldenDel, RedDel, Winesap, Cortland, McIntosh };
Следует особо подчеркнуть, что каждая символически обозначаемая константа в перечислении имеет целое значение. Тем не менее неявные преобразования пере числимого типа во встроенные целочисленные типы и обратно в C# не определены, а значит, в подобных случаях требуется явное приведение типов. Кроме того, приве дение типов требуется при преобразовании двух перечислимых типов. Но поскольку перечисления обозначают целые значения, то их можно, например, использовать для управления оператором выбора switch или же оператором цикла for.
Для каждой последующей символически обозначаемой константы в перечислении задается целое значение, которое на единицу больше, чем у предыдущей константы. По умолчанию значение первой символически обозначаемой константы в перечисле нии равно нулю. Следовательно, в приведенном выше примере перечисления Apple константа Jonathan равна нулю, константа GoldenDel — 1, константа RedDel — 2 и т.д.
Доступ к членам перечисления осуществляется по имени их типа, после которого следует оператор-точка. Например, при выполнении фрагмента кода Console.WriteLine(Apple.RedDel + " имеет значение " + (int)Apple.RedDel);